基于数字多维建模的物联网控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及物联网控制领域，为了便于物联网数字多维建模并控制，提供了一种基于数字多维建模的物联网控制系统，包括：三维网格模型转换模块，虚拟逻辑数字信号转换模块，信号模型绑定存储模块及控制功能模块。一种控制方法，包括：步骤1、将物联网模型转换为三维网格模型；步骤2、将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；步骤3、将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；步骤4、采用控制功能模块对当前物联网进行相应控制。采用上述方式便于物联网数字多维建模并对其进行控制。联网数字多维建模并对其进行控制。

【技术实现步骤摘要】
基于数字多维建模的物联网控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及物联网控制领域，具体是一种基于数字多维建模的物联网控制系统及方法。

技术介绍

[0002]当今随着物联网覆盖领域的增加，数字化物联网的重要性也逐步提高，数字多维建模技术在物联网中的应用越来越受到人们的重视。数字多维建模技术是为物理对象建立对应的虚拟数字模型，该模型可以通过接收来自物理对象的数据而实时演化，从而与物理对象在整个生命周期上保持一致。数字多维建模技术可以通过采集物联网的连网设备和传感器来模拟整个物联网的工作状态和运行流程，还可以对物联网中的生产线或项目模型进行分析、预测、诊断、训练等，并将仿真结果反馈给物联网，从而对物联网进行优化和决策。
[0003]然而现有的数字多维建模技术还存在不少问题：在开发数字多维建模的过程中，大多数模型都是CAD或者BIM格式，不仅数据量庞大还缺少兼容性；由于物联网的需求是随着开发过程不断变化的，不仅增加了开发难度而且开发时间也难以评估，并且缺少一个测试环境，能够帮助企业去做快速的环境测试验证，以较低的成本进行快速试错。

技术实现思路

[0004]为了便于物联网数字多维建模并控制，本专利技术提供了一种基于数字多维建模的物联网控制系统及方法。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
[0006]基于数字多维建模的物联网控制系统，包括：
[0007]三维网格模型转换模块：用于将物联网模型转换为三维网格模型；
[0008]虚拟逻辑数字信号转换模块：用于将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；
[0009]信号模型绑定存储模块：用于将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；
[0010]控制功能模块：用于对当前物联网进行仿真检测，异常检测及实时控制。
[0011]进一步地，所述三维网格模型转换模块中设置有用于调整三维网格模型的控制网格。
[0012]进一步地，所述控制网格为参数曲面的控制网格、三角网格或预先定义的网格模板。
[0013]进一步地，所述信号模型绑定存储模块中设置有数据多维仓库模型，所述数据多维仓库模型用于存储信息、生成数据维度表并可对同类型数据和功能进行检索。
[0014]基于数字多维建模的物联网控制方法，包括：
[0015]步骤1、将物联网模型转换为三维网格模型；
[0016]步骤2、将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；
[0017]步骤3、将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；
[0018]步骤4、采用控制功能模块对当前物联网进行相应控制。
[0019]进一步地，所述步骤1包括：
[0020]步骤11、提取物联网模型的三维数据，包括空间坐标矢量、面片和法线纹理；
[0021]步骤12、将模型转换区域的大小、边界和顶点附着在三维网格模型表面的控制网格中；
[0022]步骤13、根据提取的三维数据分别建立模型转换区域与控制网格间点的映射；
[0023]步骤14、依据用户转换要求编辑控制网格；
[0024]步骤15、根据映射关系反算出三维网格模型转换区域点的新位置。
[0025]进一步地，所述步骤12还包括：依层次细化整个控制网格：采用全局自适应网格细化方法减小网格尺寸单元大小，提高单元网格的阶数。
[0026]进一步地，所述步骤15还包括对三维网格模型与控制网格重叠的区域进行自适应细分。
[0027]进一步地，所述步骤2包括：
[0028]步骤21、对物联网通讯协议进行适配；
[0029]步骤22、对逻辑控制器进行分割，将其分割为能够独立模拟一段功能的小单元；
[0030]步骤23、对通讯接口进行对接。
[0031]进一步地，所述步骤3具体为：通过建立虚拟逻辑数字信号属性集合来对真实的物理逻辑信号进行功能定义以完成三维网格模型和虚拟逻辑数字信号的绑定。
[0032]本专利技术相比于现有技术具有的有益效果是：该方法可以在模拟数字物联网运行过程的同时，有效减少建模开发数据量，并能够快速适配各种物联网设备模型；还可以通过物联网的多维数据采集分析来实现当前物联网的仿真检测和实时控制，减少人力成本并提高运行效率，方便用户更及时、更准确的掌控物联网整个生命周期状况；可以帮助用户快速地把原型包括算法模型在虚拟环境中进行大量测试，可以在投产或较前期阶段对结构、算法或原型做测试验证，大幅提高迭代效率。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]基于数字多维建模的物联网控制系统，包括：
[0035]三维网格模型转换模块：用于将物联网模型转换为三维网格模型；
[0036]虚拟逻辑数字信号转换模块：用于将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；
[0037]信号模型绑定存储模块：用于将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；
[0038]控制功能模块：用于对当前物联网进行仿真检测，异常检测及实时控制。
[0039]具体的，所述三维网格模型转换模块中设置有用于调整三维网格模型的控制网格，所述控制网格为参数曲面的控制网格、三角网格或预先定义的网格模板。
[0040]所述信号模型绑定存储模块中设置有数据多维仓库模型，所述数据多维仓库模型用于存储信息、生成数据维度表并可对同类型数据和功能进行检索。
[0041]基于数字多维建模的物联网控制方法，包括：
[0042]步骤1、将物联网模型转换为三维网格模型；
[0043]步骤2、将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；
[0044]步骤3、将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；
[0045]步骤4、采用控制功能模块对当前物联网进行相应控制。
[0046]具体的，所述步骤1包括：
[0047]步骤11、在三维网格模型转换模块中提取物联网模型的三维数据，包括空间坐标矢量、面片和法线纹理等；
[0048]步骤12、将模型转换区域的大小、边界和顶点附着在三维网格模型表面的控制网格中；
[0049]步骤13、根据提取的三维数据分别建立模型转换区域与控制网格间点的映射；
[0050]步骤14、依据用户转换要求编辑控制网格；
[0051]步骤15、根据映射关系反算出三维网格模型转换区域点的新位置。
[0052]上述步骤中，提取物联网模型的三维数据时可以在三维网格模型转换模块中移除或简化一些不必要的特征细节，然后先将物联网模型三维数据中的大小，边界和顶点附着在控制网格中，建立一个基础的模型框架再依层次细化整个控制网格，在细化网格模型中需要应用全局自适应网格细化方法减小网格尺寸单元大小，提高单元网格的阶数来保证不丢失转换过程中的物联网三维数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字多维建模的物联网控制系统，其特征在于，包括：三维网格模型转换模块：用于将物联网模型转换为三维网格模型；虚拟逻辑数字信号转换模块：用于将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；信号模型绑定存储模块：用于将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；控制功能模块：用于对当前物联网进行仿真检测，异常检测及实时控制。2.根据权利要求1所述的基于数字多维建模的物联网控制系统，其特征在于，所述三维网格模型转换模块中设置有用于调整三维网格模型的控制网格。3.根据权利要求2所述的基于数字多维建模的物联网控制系统，其特征在于，所述控制网格为参数曲面的控制网格、三角网格或预先定义的网格模板。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的基于数字多维建模的物联网控制系统，其特征在于，所述信号模型绑定存储模块中设置有数据多维仓库模型，所述数据多维仓库模型用于存储信息、生成数据维度表并可对同类型数据和功能进行检索。5.基于数字多维建模的物联网控制方法，其特征在于，包括：步骤1、将物联网模型转换为三维网格模型；步骤2、将逻辑控制器转换为虚拟逻辑数字信号；步骤3、将虚拟逻辑数字信号与三维网络模型进行绑定并存储；步骤4、采用控制功能模块对当前物联网进行相应控制。6.根据权利要求5所述的基于数字多维建模的物...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏爽，明爽，沈季，陈菓，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：